前沿｜应对T细胞耗竭，“CAR-T之父”提出CRISPR改造新方案
2023年3月24日/医麦客新闻 eMedClub News/--近日，宾夕法尼亚大学Carl June教授团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为“Combined disruption of T cell inflammatory regulators Regnase-1 and Roquin-1 enhances antitumor activity of engineered human T cells”的研究论文,报道了一种基于CRISPR-Cas9技术来帮助T细胞攻击实体瘤的“组合拳”方法。
CAR-T细胞治疗实体瘤所面临的巨大挑战之一是T细胞衰竭，即来自实体瘤的癌细胞的持续抗原暴露使T细胞大量损耗，不能产生抗肿瘤反应。而如果利用患者体内耗竭的T细胞进行CAR-T制备则难以在体内发挥良好的抗肿瘤效果，从而导致CAR-T细胞治疗效果不佳。
该团队用CRISPR-Cas9基因编辑技术对T细胞的Regnase-1和Roquin-1进行敲除后，再进行扩增并输入实体瘤小鼠模型中，或者对T细胞的Regnase-1和Roquin-1基因分别单独敲除。研究团队发现：敲除其中任何一个基因均能提高CAR-T和TCR-T的效果，但同时敲除可将T细胞扩增水平增加至少10倍，提高了其抗肿瘤免疫活性及存活寿命，从而达到最佳抗肿瘤效果。
这些结果表明，免疫炎症调节因子可能是提高CAR-T或TCR-T抗肿瘤反应的有潜力的靶点。对此，作为CAR-T之父和Abramson癌症中心细胞免疫疗法（CCI）主任的Carl June教授表示：“希望为实体瘤患者开发有效的CAR-T疗法，而这项研究表明靶向免疫炎症调节剂以增强T细胞的效力，值得进一步研究。”
T细胞衰竭解决途径及相关研究
对于克服T细胞衰竭的解决方向大致分为三个，除了上述的方法以外，还有调节/敲除转录因子基因及自体免疫细胞的输注改善T细胞衰竭的手段，目前针对这些改善方法，国内外已有不少研究报道。
1. 调节/敲除转录因子基因
MedGene Therapeutics的RIV-8技术，是由MedGene和首尔国立大学免疫学教授Rho Hyun Seong博士合作创建，旨在克服T细胞耗竭。 这一技术首先能够促进祖T细胞分化为成熟的短暂效应T细胞，其次它可以防止暂时性效应T细胞的耗尽，最后它可以将先前耗尽的T细胞再次恢复。
2022年12月，MedGene发表了一篇文章，提出了在耗尽的CD8 T细胞的短暂效应子群中KLF4显示出高表达状态，并通过慢性T细胞受体刺激而增加特异性，从而增强CD8 T细胞的抗肿瘤活性。
2022年10月，中国科学院动物研究所、干细胞与生殖生物学国家重点实验室、北京干细胞与再生医学研究院王皓毅团队在《Cancer Cell 》期刊发表的一篇研究论文，该论文表明其发现转录因子BATF在CAR-T细胞耗竭过程中发挥着重要作用，敲除BATF能够提高CAR-T细胞的抗耗竭能力及形成中央记忆细胞的能力，旨在产生持久有效的抗肿瘤效果。
值得一提的是，早在2019年拉霍亚免疫学研究所（LJI）的科学家就已经发现，转录因子Nr4a在调节与T细胞衰竭相关基因方面发挥重要作用。通过小鼠模型证明了，缺乏Nr4a转录因子的CAR-T细胞衰竭明显减缓，使得肿瘤变小，提高了小鼠存活率。
2. 自体免疫细胞的输注改善T细胞衰竭
一项发表于《PNAS》上的研究报告提出，通过回输新鲜的免疫细胞可以逆转T细胞衰竭状态，甚至可以治疗慢性病毒感染，为免疫细胞治疗感染性疾病、癌症带来新方向。
有研究人员通过分析慢性淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒（LCMV）感染的小鼠实验发现，在长期的病毒感染下，会导致CD4 T细胞的衰竭，进而导致了CD8 T细胞的大量衰竭，降低了T细胞的杀敌效果，且这两种细胞作用相辅相成。但将未感染的CD4 T细胞重新输回感染小鼠体内，原本已经衰败的CD8 T细胞又恢复活力。该研究结果证明，重新回输免疫细胞，可以改善因慢性炎症消耗掉的免疫细胞，让机体恢复战斗病原体的功能。
更令人惊喜的是，研究人员通过回输CD4 T细胞并联合PD-1治疗后，慢性感染小鼠的病毒滴度比未接受联合治疗的小鼠降低了10倍，甚至在某些小鼠体内，基本检测不到病毒的存在。表明CD4 T细胞免疫治疗单独或联合阻断抑制性受体可能是治疗慢性感染和癌症中CD8 T细胞功能障碍的一种有希望的方法。
2022年9月，上海长征医院输血科、上海交通大学免疫学研究所等单位联合在《Frontiers in Immunology》上发表了一篇研究文章，研究结果也能够表明自体NK细胞输注能够显著改善T细胞衰老和耗竭。
此外还有报道显示，通过提高CAR-T细胞与肿瘤细胞的比率、优化T细胞培养条件、调控细胞的传递信号等同样可减缓T细胞衰竭。
总结
在治疗肿瘤的过程中，T细胞衰竭不可避免，它也是CAR-T细胞疗法所需要突破的巨大挑战，但随着近几年如何攻克T细胞衰竭的相关研究不断增多，更多的企业也有相对的解决措施。相信在不久的将来，这一瓶颈终将会被打破，T细胞疗法能够更有效的应用于实体瘤，惠及更多患者。
参考资料：
1.Combined disruption of T cell inflammatory regulators Regnase-1 and Roquin-1 enhances antitumor activity of engineered human T cells
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